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특허출원 동향으로 보는 미국 내 이머징 테크놀로지

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작성자 최고관리자 댓글 0건 조회 114회 작성일 21-03-03 14:25

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특허출원 동향으로 보는 미국 내 이머징 테크놀로지  : 이지현 코트라 미국 실리콘밸리무역관 

특허 동향을 분석하면 독특한 통찰력을 얻을 수 있다. 특허출원을 통해 공개되는 기술분야와 관련한 시장에서 경쟁력 있는 정보를 얻게 됨은 물론, 미래를 이끌 혁신적인 기술이 무엇인지 알 수 있는 것이다. 작년 한해 미국에서 출원된 특허 데이터를 통해 현재 미국에서 가장 빠르게 부상하는 기술(이머징 테크놀로지)이 무엇인지 알아본다.

 □ 2020년 미국에서는 어떤 기술이 주로 출원됐나

미국특허청(USPTO)에 의하면 2020년 특허출원 건수는 41만3176건으로 2019년의 39만4,349건보다 크게 증가했다. 미국과 유럽에서는 국제특허분류(IPC)보다 세분화된 특허분류를 위해 해당 발명이 속하는 기술분야를 CPC라는 코드를 기준으로 분류하고 있는데, CPC 코드별로 출원 건수를 살펴보면 2020년 한 해 어떤 기술분야가 ‘핫’했는지 알 수 있다. 미국의 특허데이터분석기관 IFI는 2019~2020년 기술분야별로 출원 동향을 분석하고, 2020년에는 기계학습, 양자컴퓨터 및 컴퓨터 시스템과 같은 CPC 분류 ‘G06N’에 속하는 기술들이 출원율에 있어서 급속한 성장을 보였다고 밝혔다.

CPC 분류 ‘G06N'에 속하는 기술 중에서도 기계학습 기술은 인공지능과 관련한 것으로서 주로 컴퓨팅 비전, 자연어 처리, 스피치 프로세싱 등의 기술이 핵심을 이루고 있으며, 인공지능은 다양한 산업 분야에서 활용될 수 있기에 전문가들은 해당 분야의 출원 증가세가 당분간 지속될 것이라고 전망하고 있다. 혁신적으로 빠른 속도의 데이터 처리가 가능한 양자 컴퓨팅 기술 역시 의료분야, 제약분야, 교통분야, 물류 및 공급망 분야 등에서 다양한 활용이 기대되는바, 국적을 불문하고 이 분야 선도 기업들의 치열한 특허권 확보 경쟁이 예상된다.

 □ 미국에서 가장 빠르게 부상하는 기술(이머징 테크놀로지) Top 10은?

위와 같이 CPC 분류를 기준으로 특허출원 건 수에 있어서 최근의 5년간 연간 성장률(CAGR)을 계산하면 현재 가장 빠르게 부상하는 기술을 알 수 있다. IFI에서 이와 같은 방법으로 도출한 결과는 다음과 같았다.

10위는 자율주행차를 위한 자율주행 및 내비게이션 시스템에 관한 기술(CPC 코드: G05D1)이었다. 자율주행 및 내비게이션 시스템은 위치, 경로, 고도를 자율적으로 조종하는 기술로 정의되며, 최근 5년간 연간 27.1%의 성장률을 보였다. 미국 내에서 자율주행차를 위한 자율주행 및 내비게이션 시스템과 관련한 특허출원 건수를 많이 보유한 기업은 포드, 도요타, LG 전자, GM, 보잉의 순서였다.

9위는 3D 프린팅에 관한 기술(CPC 코드: B33Y40)이었다. 3D 프린팅은 3차원 모델 데이터로부터 복잡한 형상을 가진 광범위한 구조물을 만들어내기 위해 사용하는 적층 제조(AM, additive manufacturing) 공법으로 정의되며, 최근 5년간 연간 27.1%의 성장률을 보였다. 미국 내에서 3D 프린팅과 관련한 특허출원 건수를 많이 보유한 기업은 휴렛팩커드, GE, 킨포전자, XYZ프린팅, 보잉의 순서였다.

8위는 정보 전송에 관한 기술(CPC 코드: G06F2213)이었다. 정보 전송기술은 메모리, 입출력 장치 또는 중앙처리장치 사이의 정보 또는 기타 신호의 상호 연결 또는 전송기술과 연관되며, 최근 5년간 연간 28.21%의 성장률을 보였다. 미국 내에서 정보 전송에 관련한 특허출원 건수를 많이 보유한 기업은 포드, 도요타, LG 전자, GM, 보잉의 순서였다.

7위는 정보 디스플레이에 관한 기술(CPC 코드: G09F9)이었다. 여기에서 정보 디스플레이에 관한 기술은 개별 요소의 선택 또는 조합에 의해 정보가 축적되는 가변 정보의 배열이 이뤄지는 컴퓨터, 모바일폰을 위한 디스플레이 기술로 정의되며, 최근 5년간 연간 29.08%의 성장률을 보였다. 미국 내에서 정보 전송에 관련한 특허출원 건수를 많이 보유한 기업은 삼성디스플레이, LG디스플레이, BOE 테크놀로지그룹, 삼성전자, LG 전자의 순서로 한국 기업의 우세가 두드러졌다.

6위는 비-전기적 기계를 위한 제어 시스템에 관한 기술(CPC 코드: G05D2201)이었다. 제어 시스템 기술은 자율주행차량 및 운전자 보조 기술과 관련한 것으로, 최근 5년간 연간 37.85%의 성장률을 보였다. 미국 내에서 비-전기적 기계를 위한 제어 시스템에 관련한 특허출원 건수를 많이 보유한 기업은 포드, LG전자, 도요타, 보쉬, 혼다의 순서였다.

5위는 양자 컴퓨터에 관한 기술(CPC 코드: G06N10)이었다. 양자 컴퓨터 기술은 양자-기계적 현상에 기초한 컴퓨터 시스템과 관련한 것으로, 최근 5년간 연간 41.75%의 성장률을 보였다. 미국 내에서 양자 컴퓨터에 관련한 특허출원 건수를 많이 보유한 기업은 IBM, 구글, 노스롭그루먼(Northrop Grumman), D-웨이브, 마이크로소프트의 순서였다.

4위는 기계학습에 관한 기술(CPC코드: G06N20)이었다. 기계학습 기술은 인공지능의 한 분야로 경험을 통해 자동으로 개선하는 컴퓨터 알고리즘으로, 최근 5년간 연간 46.01%의 성장률을 보였다. 미국 내에서 기계학습에 관련한 특허출원 건수를 많이 보유한 기업은 IBM, 마이크로소프트, 구글, 페이스북, 엑센츄어 글로벌 솔루션의 순서였다.

3위는 속씨식물 종자 개발에 관한 기술(CPC 코드: A01H6)이었다. 해당 기술은 식물과 종자 개발과 관련된 작물 과학에 관련한 것으로, 2020년 출원 건수가 2019년에 비해 다소 감소했지만 최근 5년간 연간 48.59%의 성장률을 보였다. 미국 내에서 속씨 식물 종자 개발에 관련한 특허출원 건수를 많이 보유한 기업은 몬산토, 파이오니어, 세미니스, 신젠타, 듀멘그룹 순이었다.

2위는 전자 흡연장치에 관한 기술(CPC 코드: A24F40)이었다. 전자 흡연 장치는 전자식으로 작동되는 흡연 도구에 관한 것으로, 2020년 출원 건수가 급격히 늘면서 최근 5년간 연간 55.08%의 성장률을 보였다. 미국 내에서 전자 흡연장치에 관련한 특허출원 건수를 많이 보유한 기업은 필립모리스, 알트리아, RAI, 니코벤처스, 브리티쉬 아메리칸 타바코 인베스트먼트의 순서였다.

1위는 생물학적 모델에 기반한 컴퓨터 시스템에 관한 기술(G06N3)이었다. 생물학적 모델에 기반한 컴퓨터 시스템이란 생물학적 시스템을 모델링해 효율적인 알고리즘, 데이터 구조, 시각화 및 통신 도구를 개발하고 사용하는 것을 목표로 하는 것으로, 다시 말해 생물학적 모델(뇌, 지능, 의식, 유전적 재생산)을 기반으로 하거나 생물학적 기원의 물리적 물질(생체 분자, DNA, 생물학적 뉴런 등)을 사용해 계산을 수행하는 컴퓨팅 시스템을 의미한다. 최근 5년간 해당 기술의 특허출원은 연간 67.28%의 성장률을 보였으며, 미국 내에서 생물학적 모델에 기반한 컴퓨터 시스템에 관한 특허출원 건수를 많이 보유한 기업은 IBM, 구글, 삼성전자, 인텔, 마이크로소프트의 순서였다.

 □ 미국에서 현재 최고로 뜨거운 기술, 생물학적 모델에 기반한 컴퓨터 시스템

앞서 소개한 바와 같이 CPC 분류 G06N에 속하는 기술들(양자 컴퓨터, 기계학습, 생물학적 모델에 기반한 컴퓨터 시스템)이 미국에서 떠오르고 있는 기술 1, 4, 5위를 차지하는바, 특정 컴퓨팅 모델에 기반한 컴퓨터 시스템은 현재 미국에서 가장 인기있는 특허출원분야라고 볼 수 있다.

그 중에서도 생물학적 모델에 기반한 컴퓨터 시스템은 1위를 차지하고 있어 궁금증을 더한다. 도대체 이 기술은 무엇이길래 IBM, 구글, 삼성전자, 인텔, 마이크로소프트가 앞다퉈 특허권 확보 경쟁을 펼치고 있는 것일까. 생물학적 모델(뇌, 지능, 의식, 유전적 재생산)을 기반으로 하거나 생물학적 기원의 물리적 물질(생체 분자, DNA, 생물학적 뉴런 등)을 사용하여 계산을 수행하는 컴퓨팅 시스템을 의미하는 것이라고는 하나 구체적으로 어떤 기술인지 와닿지는 않는다. 해서 CPC코드 G06N3에 속하는 일부 하위코드의 분류와 정의, 해당 기술분야에 속하는 특허문서의 주요 키워드를 안내한다.

개념은 여전히 어렵지만 주요 골자는 생물에서 영감을 받아 효율적인 알고리즘을 발견하고 이를 다양한 문제해결 방안에 활용하는 기술 정도로 요약할 수 있다. 바이오컴퓨터, 메타버스, 가상현실, 휴머노이드, 신경 모사 네트워크, 뉴로 칩, DNA 컴퓨터 등과 같이 해당 특허문서에서 사용되는 주요 키워드들을 살펴보는 것 역시 트렌드 전반을 이해하는데 도움이 된다.

오늘날 컴퓨팅의 중요한 목표는 높은 수준의 자율성으로 작동할 수 있는 시스템을 구축하는 것에 있다. 다시 말해 이 목표는 대규모 병렬 방식으로 대량의 데이터를 신속하게 처리하고, 자동으로 네트워크를 구성하며, 인간 개입은 최소화해 컴퓨터 스스로가 환경에서 “학습하고 진화”하여 문제를 해결하도록 하는 것이다. 생물학적 유기체는 높은 수준의 자율성을 갖고 기능하고, 뇌의 뉴런은 네트워크를 자동으로 구성하며, 감각 시스템은 대량의 데이터 속에서도 필요한 정보를 빠르게 선택하는 등 오늘날 컴퓨터 기술이 지향하는 우수한 특성을 갖고 있기 때문에 어쩌면 생물학적 모델에 기반한 컴퓨터 시스템 기술의 부상은 필연적이라고 볼 수도 있겠다.

시사점
상기에서 특허출원동향을 통해 거시적인 관점에서 현재 미국에서 어떤 기술이 부상하고 있는지 검토해보았다. 일반적으로 기업들은 자사의 R&D 과제를 발굴하고 원천특허를 창출하기 위해 특허 동향을 분석한다. 특허 동향을 통해 관심있는 분야의 유망 기술을 도출하는 것은 물론, 공백이 있는 부분에 대해서는 지적재산권의 선점이 가능하기 때문이다. 특허법인 S사의 파트너 변리사 C씨는 KOTRA 실리콘밸리무역관과의 인터뷰에서 "기업의 글로벌한 사업활동에는 지식재산분쟁의 위험성이 필연적으로 뒤따르므로, 기업들은 이런 분쟁을 미연에 방지하기 위해 연구개발에 앞서 특허동향을 상세히 조사하는 것이 중요하다"고 하며, "지재권 관련 비용의 확보가 어려운 중소기업의 경우에는 특허청에서 지원하는 지재권 연계 연구개발 전략지원 사업을 활용하는 것이 좋다"고 밝혔다. 특허청은 중소기업이 R&D 효율성을 높이고 핵심특허 또는 원천특허를 선점할 수 있도록 기술개발 현장 맞춤형 특허전략을 지원하고 있다.

출처 : 코트라, 해외시장뉴스, 2021. 2.23.

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